汽車板退火爐爐輥表面涂層選擇及積瘤原因分析

牟瑞卿

摘要：現如今，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車已成為常用的出行交通工具。汽車保有量的增加，也給汽車工業制造提出了新的要求。汽車板作為汽車工業的重要組成部分，其在生產過程中容易出現積瘤現象，影響汽車板的質量。基于此，文章主要對汽車板退火爐爐輥表面涂層的選擇進行了分析，并對其積瘤原因進行討論，確定了最終的預防措施。

關鍵詞：汽車板退火爐；爐輥表面涂層；選擇；積瘤；預防措施

引言

近年來，隨著社會經濟的不斷發展，汽車工業發展也越來越迅速，汽車鋼板用量也日益增加，汽車板生產成為汽車制造發展的熱門行業。連續退火爐作為汽車板生產線的主要核心設備，爐輥的表面狀況直接影響到帶鋼表面的質量，不利于汽車板生產企業的良性發展。因此，在汽車板生產過程中，技術人員應注重退火爐爐輥的表面狀況，找到火爐多次結瘤現象的原因，制定相應的處理措施，以此來提高汽車板的生產效率。

1汽車板退火爐爐輥表面的噴涂特性

汽車板退火爐在運行過程中主要包括以下幾個階段：預熱階段、加熱與均熱階段、緩冷與快冷階段、過時效段、終冷及水淬階段。退火爐在運行過程中采用的是輻射管加熱方式，此加熱模式具有均勻、穩定且控制精度高的優勢，因此，其在汽車板生產中的應用比較廣泛。爐輥是退火爐的主要組成部分，其表面涂層主要有：Cr3C2 NiCrAlY（PRAXAIR LCO 56）、Cr3C2 NiCr（PRAXAIR LC1C）、Cr3C2 NiCr等等。退火爐在運行過程中，其溫度比較高，使得鋼板表面的氧化物在爐內還原成Fe，而Fe與爐輥材料（耐熱不銹鋼）具有很強的親和性、互溶性，容易黏附在輥面上形成積瘤。同時，隨著爐輥工作面溫度的逐漸升高，其結瘤及磨損也會不斷增加，當鋼板在輥面上運行時時，也容易在鋼板上留下凹坑，從而影響鋼板表面質量。為了保證汽車鋼板的生產質量，退火爐爐輥涂層應具有以下幾個特性：

第一，抗高溫氧化性。在退火爐爐輥運行過程中，要想避免爐輥結瘤現象的發生，爐輥表面涂層就需要具備較高的抗高溫氧化性，這樣就能夠保證爐輥在高溫環境下工作的使用壽命，避免因爐輥結瘤導致的鋼板質量問題。

第二，抗熱震性能。受退火爐工作模式的影響，爐輥在運行過程中容易受到常溫與高溫的周期性熱沖擊，使得其在運行過程中容易出現應力變形，不利于鋼板滑移工作的開展。提高其抗熱震性能，能夠為鋼板表面平整、光滑提供技術保障。

第三，抗磨損性。設備在運行過程中都會產生磨損，爐輥穩定運行是影響汽車板生產質量的主要因素，良好的抗磨損性能夠有效提高爐輥的運行效果，保障汽車板的質量。

第四，抗積瘤性。積瘤的產生是影響爐輥運行的主要因素，同時，其也會影響汽車板表面的平整與光滑。較好的抗積瘤性能，能夠降低爐輥表面涂層積瘤的產生，提高爐輥的運行效果，從而提升汽車板的生產質量。

2爐輥表面積瘤的表現形式及原因分析

從積瘤形成的機理上來分，可將積瘤分為兩大類：粘附性結瘤和反應性結瘤。粘附性結瘤是指異物落在輥面上，并受壓黏附在輥面上，黏附物一般可以去除。反應型結瘤是指帶鋼表面的氧化鐵或氧化錳被爐內氣氛還原成鐵或錳，并與爐輥的機體材料發生化學反應生成的產物黏附在輥面上，難以去除。粘附性結瘤產生的原因是：帶鋼表面有異物黏附在輥面上，或爐內氣氛中存在鐵粉、耐火材料纖維粉末等，隨著帶鋼與輥面的反復接觸，使這些粉末顆粒黏附在輥面上。圖1為粘屑在顯微鏡下觀察的微觀形態及能譜分析，顯示粘屑的主要成分是Fe。

通過圖1可以發現，爐輥粘屑的主要成分是Fe。

圖2表明結瘤的主要成分是MnO。通過對輥面上異物成分的分析，可以判斷產生積瘤的類型，從而正確選擇爐輥表面涂層。需要注意的是：爐輥表面容易積瘤，不完全是爐輥表面涂層的問題，爐子的操作條件如露點、氧含量、退火溫度、帶鋼張力等對輥面積瘤情況也有很大的影響。

3爐輥結瘤的預防措施

3.1爐內氣氛的控制

連續退火爐爐輥前結瘤有時會出現了露點上升的情況，而通過對結瘤處理過程及形成原因分析，也證明了爐內氣氛氧化性增強是產生結瘤的直接誘因。因此，要預防爐輥結瘤爐內必須保持還原性氣氛，即保證露點始終處在要求的工藝范圍之內。然而連續退火爐是整個生產線最核心、體積最大的設備，能夠影響其結瘤的因素有很多，技術人員要根據爐內不同設備特點，按“點檢—定修—中修—大修”的模式，建立全面的爐內設備管理體制。

3.2清洗質量的控制

在清洗質量控制過程中，技術人員需要減少軋鋼來料軋制后帶鋼表面的殘留物，可通過測量帶鋼表面清潔度來進行評估；保證連退機組清洗段熱堿清洗、電解清洗、刷洗、漂洗以及熱風干燥各區域的工藝參數，如熱堿電導率、熱風干燥溫度的控制。只有這樣才能減少帶鋼帶入爐內的軋制油、鐵屑、灰塵等雜質，降低爐輥結瘤的可能性。另外，由于爐輥表面積瘤不完全是爐內氣氛及清洗質量引起的，因此，技術人員還應合理選擇汽車板退火爐爐輥表面涂層，在爐輥升溫過程中降低輥面的熱輻射量，有效減少熔融的鐵粉及雜質量，可減少結瘤物的聚集。同時，帶鋼在爐內運行速度與爐輥線速度如不一致，也會使帶鋼與爐輥產生相對運動，發生機械摩擦，帶鋼表面的殘余軋制油和鐵粉，尤其是鐵粉易在爐輥表面粘結聚集產生結瘤，各企業在現實生產中，要根據產線特點，分析產生結瘤的具體原因，采取針對性的措施進行控制。

結束語

綜上所述，為了保證汽車鋼板的生產質量，避免汽車板退火爐爐輥結瘤現象的出現，技術人員在工作中應注重爐輥積瘤的預防控制工作，注重根據退火爐及清洗段的設備特點，建立全面的爐內設備管理體制控制爐內氣氛，從而提高帶鋼清洗質量，使爐輥結瘤現象得到有效控制。

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